万向节是实现变角度动力传动的机械零件,用于需要改变传动轴线方向的位置。它是汽车传动系统万向传动装置的“关节”部件。
与万向节传动轴结合,称为万向节传动装置。在发动机前置、后轮驱动的车辆上,万向节传动装置安装在变速器输出轴和驱动桥主减速器输入轴之间;而前置发动机前轮驱动的车辆省略了传动轴,万向节安装在前轴半轴和车轮之间,同时负责驱动和转向。
根据扭转方向是否有明显的弹性,万向节可分为刚性万向节和柔性万向节。前者依靠零件的铰接来传递动力,后者依靠弹性零件来传递动力,具有缓冲减振的作用。
万向节的结构和功能有点像人四肢的关节,它允许连接部件之间的夹角在一定范围内变化。为了满足动力传递,适应车辆行驶时转向和上下跳动引起的角度变化,前驱动车辆的驱动桥、半轴和车桥之间常用万向节连接。但由于轴向尺寸的限制,要求偏转角比较大,单个万向节无法使输出轴的瞬时角速度与输入轴的瞬时角速度相等,容易引起振动,加剧部件损坏,产生大量噪声,因此各种等速万向节得到广泛应用。
在前车上,每个车轴都装有两个等速万向节。变速驱动桥附近的万向节是半轴的内万向节,半轴附近的外万向节。在后驱车中,发动机、离合器和变速器作为一个整体安装在车架上,而驱动桥则通过弹性悬架与车架相连。两者之间有距离,需要联系。车辆行驶时,不平的路面会引起跳动、载荷变化或两个总成之间安装位置的差异等。这会使变速器输出轴与驱动桥主减速器输入轴之间的夹角和距离发生变化。因此,后驱汽车的万向节传动形式采用双万向节,即传动轴两端各有一个万向节,其作用是使传动轴两端的夹角相等,以保证输出轴和输入轴的瞬时角速度始终相等。
万向节的类型主要分为非等速万向节、准等速万向节和等速万向节。非等速万向节主要用于前置发动机后轮驱动的变速器与驱动桥之间。准等速万向节有三销轴式和双节式。等速万向节有球叉式和球笼式,广泛应用于前轮驱动车辆和后置发动机后轮驱动的汽车,以及驱动桥独立悬架的半轴外侧。